2 Stringomvormer

Een string is een rij panelen die in serie hangen. Hun spanningen tellen op, de stroom blijft overal dezelfde. Een stringomvormer bedient één of meer van die rijen. Het Amerikaanse ministerie van Energie, het DOE, noemt het een kostenefficiënt type, met als zwakte dat de hele string minder levert zodra één paneel schaduw krijgt of beschadigd is.

Meestal heeft een stringomvormer één of meer MPPT-ingangen. MPPT staat voor maximum power point tracking: de omvormer zoekt voortdurend het werkpunt waarop een string het meeste vermogen geeft. Wat dat betekent bij schaduw of een dak met twee richtingen, lees je in MPPT en Stringdimensionering.

Je hoort vaak dat één zwak paneel de hele string naar beneden trekt. Zo simpel is het niet. In elk paneel zitten bypassdiodes die een beschaduwd stuk overbruggen, zodat de rest van het paneel en de string blijft meedoen. Er gaat wel energie verloren, en hoeveel, lees je in Schaduw, bypassdiodes en optimizers.

NREL, het Amerikaanse onderzoekslabo voor hernieuwbare energie, zette twee identieke installaties naast elkaar. De ene kreeg een stringomvormer, de andere een micro-omvormer per paneel. Over beide legde het labo dezelfde schaduw, in drie sterktes die het baseerde op metingen bij meer dan 60 woningen.

De micro-omvormers wonnen 45 tot 55 % terug van het licht dat de schaduw wegnam. Het "meer dan 12 %" dat je in persberichten leest, geldt enkel bij zware schaduw.

NREL leidde er twee eenvoudige formules uit af. Noem S het aandeel schaduw op het systeem. Dan levert de stringomvormer zowat 0,99 − 1,36·S van zijn normale productie, de micro-omvormer 1 − 0,67·S. Per procent schaduw verliest de string in deze test ruwweg het dubbele, tot hij afvlakt rond 37 % van zijn normale vermogen.

Bij ons is het licht vaak diffuus: verstrooid over de hele hemel in plaats van recht van de zon. Dat speelt mee. Het voordeel van micro-omvormers wordt kleiner naarmate een groter deel van het licht diffuus is. Onderzoekers drukken dat aandeel uit als Kd. NREL vond dat het voordeel bij een Kd van 0,5 of lager zowat de helft van het schaduwverlies goedmaakt, bij 0,75 nog 30 % en bij 0,9 nog 15 %.

Vlaanderen zit aan de lage kant. Uit de maandgemiddelden van PVGIS voor Gent, van 2005 tot 2023, komt een Kd tussen 0,48 in april en 0,66 in december. In lente en zomer ligt hij tussen 0,48 en 0,53, in herfst en winter tussen 0,56 en 0,66. In dat gebied winnen micro-omvormers het meest terug, al zakt het voordeel in de winter wat.

Twee kanttekeningen. De test liep in Californië, met één soort schaduwscherm. Of de winst even groot is bij een Vlaamse schouw, een boom of een dakkapel, heeft niemand gemeten: lees de cijfers als een richting. En de stringomvormer in de test deed het niet perfect. Een stringomvormer die bij schaduw het hoogste werkpunt mist, kan bij matige schaduw zowat 2 % extra verliezen, en dat blaast het voordeel van micro-omvormers in de test wat op.

Alles hangt aan één toestel. Valt de stringomvormer uit, dan staat de hele installatie stil, ook op de zonnigste dag. ⏱ Valt hij herhaaldelijk uit en ligt het niet aan je binneninstallatie, dan meld je dat aan Fluvius op 078 35 35 00.

Een omvormer gaat gemiddeld 10 tot 15 jaar mee. Wat vervangen inhoudt, lees je in Levensduur en vervanging.

⏱ Tot 5 kVA volstaat een eenfase-aansluiting. Daarboven, tot 25 kVA, moet ze driefasig zijn. Fluvius raadt driefase-omvormers aan: ze spreiden de zonnestroom over de fasen, en dan valt de omvormer minder snel uit. Het verschil leggen we uit in Eenfase of driefase.

Een stringomvormer is een goede keuze als je dak weinig of geen schaduw heeft en de panelen op hetzelfde dakvlak liggen, met dezelfde helling en richting. Heb je twee dakvlakken, dan helpt een omvormer met aparte MPPT-ingangen, waarover meer in MPPT. En hij wint het als de prijs telt: het DOE wijst erop dat micro-omvormers meer kunnen kosten.

In de offerte zouden wij een plan van de panelen willen zien: hoeveel panelen per string, op welke MPPT-ingang elke string hangt, en de berekening van spanning en stroom die erbij hoort. Hoe die berekening werkt, staat in Stringdimensionering. Denk je eraan om later panelen bij te plaatsen, laat dan nagaan of een extra string echt op de bestaande omvormer past. Een vrije aansluiting zegt daar niets over.

Een gezin in Leuven heeft 7 panelen van 460 Wp, samen 3,22 kWp, op één dakvlak op het zuiden met 35° helling. In de namiddag valt de schaduw van de schouw over een deel van de panelen. Stringomvormer of micro-omvormers?

Zonder schaduw levert dit dak 1.050 kWh per kWp, of rond 3.380 kWh per jaar. Hoeveel de schouw echt kost, heeft niemand gemeten. We passen de NREL-percentages toe op die 3.380 kWh. Dat geeft een bovengrens, want met schaduw produceert de string minder dan dat. En de winst zelf komt uit de Amerikaanse test, niet uit een meting bij Vlaamse schaduw.

Van die extra stroom gebruik je maar een deel zelf. Wij rekenen met het gemiddelde zelfverbruik uit onze eigen gegevens, 34 %; waar dat cijfer vandaan komt en hoe je het optrekt, lees je in Zelfverbruik verhogen. De rest gaat het net op tegen een lage vergoeding, waarover meer in Injectievergoeding. Met de waarden van de MYNRG Check, 0,35 euro voor een kWh die je zelf verbruikt en 0,045 euro voor een geïnjecteerde, is een extra kWh gemiddeld zowat 0,15 euro waard.

Bij lichte schaduw levert de micro-opstelling zo rond 19 euro per jaar meer op, bij matige rond 40 euro en bij zware rond 62 euro. Wat ze meer kost dan een stringomvormer, staat in je offerte. Daar rekenen we hier bewust niet mee.

Of die winst opweegt tegen de meerprijs, verschilt van dak tot dak. Een installateur die ter plaatse kijkt hoe de schaduw van de schouw over het dak schuift, kan dat beter inschatten dan een tabel. En omdat je panelen er 25 tot 30 jaar liggen, telt elk jaar mee. De MYNRG Check legt de offertes naast jouw dak en jouw verbruik.

Zonder schaduw betaal je voor micro-omvormers een voordeel dat er amper is: in de test produceerden ze een halve procent meer.

In de donkere maanden ligt de Kd in Gent het hoogst, tussen 0,61 en 0,66. Het voordeel van micro-omvormers is dan het kleinst, net wanneer je panelen toch al weinig leveren.

Valt je omvormer telkens opnieuw uit, kijk dan eerst of de spanningsval in je aansluitkabel en binneninstallatie onder 1 % blijft. ⏱ Ligt het daar niet aan en lost Fluvius het probleem niet op binnen 30 dagen, dan kom je mogelijk in aanmerking voor een vergoeding.

• In een string tellen de spanningen van de panelen op. De omvormer heeft een toegelaten ingangsspanning, het MPPT-bereik, en een maximale stroom per ingang. Hoeveel panelen er in één string mogen, rekenen we uit in Stringdimensionering.
• Met twee MPPT-ingangen kan je twee dakvlakken met een verschillende richting elk apart laten optimaliseren.
• Levert de string meer dan het AC-vermogen van de omvormer, dan wordt het overschot afgekapt. De cijfers staan in de tabel van Wat een omvormer doet en in DC/AC-ratio en afkappen.
• De omvormer controleert de isolatie van de panelen, zodat een paneelfout op de omvormer zichtbaar wordt, schrijft IEA PVPS in 2025. De foutcodes die daarbij horen, staan in Storingen en foutcodes.
• Bij te hoge netspanning schakelt een stringomvormer uit. Oorzaken en oplossingen staan in Wat een omvormer doet en Storingen en foutcodes.

• US Department of Energy, Solar Integration: Inverters and Grid Services Basics
• NREL, Photovoltaic Shading Testbed (2012)
• NREL, Partial Shade Evaluation of Distributed Power Electronics for Photovoltaic Systems
• Fluvius, Welke omvormer kies ik
• Vlaanderen.be, Zonnepanelen
• Vlaanderen.be, Haal meer uit uw zonnepanelen met zelfverbruik
• IEA PVPS Task 13, Degradation and Failure Modes (2025)
• PVGIS (JRC, Europese Commissie)